可扩展光子检测器的制作方法

allin2025-05-30  104


本公开总体上涉及光子检测器和可扩展光子检测器。


背景技术:

1、光子检测器检测可见光子并将其转换成电信号,该电信号可用于创建数字图像。光子检测器的一个范例是x射线光子检测器。x射线光子检测器能够被分类为间接转换检测器和直接转换检测器。在间接转换检测器中,x射线光子首先与闪烁体层相互作用,该闪烁体层吸收x射线光子并且作为响应而发射可见光子。然后通过光电检测器阵列检测发射的可见光子并将其转换成电信号。在直接转换检测器中,与半导体层交互的x射线光子被直接转换成电信号(例如,在不使用闪烁体的情况下)。具体地,与半导体层相互作用的x射线光子引起电离并产生电子-空穴对。通过电场收集电子-空穴对以产生电信号。通常,相对于间接转换,直接转换可以产生更高质量的x射线图像。


技术实现思路

1、在一些实施方式中,光子检测器包括检测器模块。检测器模块可以包括检测器单元。检测器单元可以包括传感器器件,该传感器器件包括具有传感器像素阵列的传感器层,该传感器像素阵列被配置为响应于入射在传感器层上的光辐射而生成电信号,以及连接到传感器层的多个检测器器件。多个检测器器件中的每一个可以包括检测器元件阵列,该检测器元件阵列被配置为基于光子计数将电信号转换为数字信号。检测器单元可以包括通信地连接到传感器器件的读出部件。读出部件可以包括数据转换器件,该数据转换器件被配置为将数字信号转换为格式化数据并输出多个通道的格式化数据。多个通道中的每一个可以对应于多个检测器器件中的相应一个。读出部件可以包括收发器,其通信地连接到数据转换器件并且被配置为发送多个通道的格式化数据。检测器模块可以包括管理部件,该管理部件通信地连接到检测器单元并且被配置为向读出部件提供功率和控制信号。

2、在一些实施方式中,检测器模块包括光学头,该光学头包括一个或多个传感器器件。一个或多个传感器器件中的每一个可以包括传感器层和多个检测器器件,所述传感器层具有传感器像素阵列,所述传感器像素阵列被配置成响应于入射在所述传感器层上的光辐射而生成电信号,所述多个检测器器件连接到所述传感器层。多个检测器器件中的每一个可以包括检测器元件阵列,该检测器元件阵列被配置为基于光子计数将电信号转换为数字信号。检测器模块可以包括电子器件堆,该电子器件堆包括通信地连接到一个或多个传感器器件的一个或多个读出电路板,该读出电路板被配置为基于数字信号发送格式化数据。检测器模块可以包括管理电路板,该管理电路板与一个或多个读出电路板处于堆叠配置,被配置为向一个或多个读出电路板提供功率和控制信号。检测器模块可以包括冷却系统。冷却系统可以包括热交换器,其中电子器件堆在光学头和热交换器之间。冷却系统可以包括分别接触一个或多个传感器器件的一个或多个第一散热器。冷却系统可以包括分别从一个或多个第一散热器延伸到热交换器的一个或多个第一热管。冷却系统可以包括与电子器件堆交错的一个或多个第二散热器。冷却系统可以包括分别从一个或多个第二散热器延伸到热交换器的一个或多个第二热管。

3、在一些实施方式中,x射线检测器模块包括x射线检测器单元。所述x射线检测器单元可以包括传感器器件,所述传感器器件被配置为提供x射线直接转换。传感器器件可以包括具有传感器像素阵列的传感器层和连接到传感器层的多个检测器器件,传感器像素阵列被配置为响应于入射在传感器层上的x射线辐射而生成电信号。多个检测器器件中的每一个可以包括检测器元件阵列,该检测器元件阵列被配置为基于光子计数将电信号转换为数字信号。所述x射线检测器单元可以包括通信地连接到所述传感器器件的读出部件。读出部件可以包括数据转换器件,该数据转换器件被配置为将数字信号转换为格式化数据并输出多个通道的格式化数据。多个通道中的每一个可以对应于多个检测器器件中的相应一个。读出部件可以包括收发器,其通信地连接到数据转换器件并且被配置为发送多个通道的格式化数据。所述x射线检测器模块可以包括管理部件,所述管理部件通信地连接到所述x射线检测器单元并且被配置为向所述读出部件提供功率和控制信号。



技术特征:

1.一种光子检测器,包括:

2.根据权利要求1所述的光子检测器,其中,所述收发器被配置为将所述多个通道的格式化数据发送到网络交换机,所述网络交换机用于将所述多个通道的格式化数据复用成要由计算设备处理的聚合数据。

3.根据权利要求1所述的光子检测器,其中,所述传感器器件是第一传感器器件,

4.根据权利要求3所述的光子检测器,其中,所述数据转换器件是通信地连接到所述第一传感器器件的第一数据转换器件,并且所述收发器是通信地连接到所述第一数据转换器件的第一收发器,并且

5.根据权利要求4所述的光子检测器,其中,所述检测器单元是第一检测器单元,

6.根据权利要求5所述的光子检测器,其中,所述检测器模块是第一检测器模块,并且

7.一种检测器模块,包括:

8.根据权利要求7所述的检测器模块,其中,所述热交换器是水块。

9.根据权利要求7所述的检测器模块,其中,所述一个或多个第二散热器或所述一个或多个第二热管的数量等于所述一个或多个读出电路板和所述管理电路板的总量。

10.根据权利要求7所述的检测器模块,其中,所述一个或多个第一散热器中的每一个包括沿着传感器器件延伸的横杆和从所述横杆的相应端部朝向所述电子器件堆延伸的一对臂。

11.根据权利要求10所述的检测器模块,其中,所述一个或多个第一散热器包括堆叠的多个散热器。

12.根据权利要求11所述的检测器模块,其中,所述一对臂包括用于接收紧固件的孔,以机械地连接所述一个或多个第一散热器中的相邻散热器。

13.根据权利要求11所述的检测器模块,其中,所述一对臂包括用于接收销的孔,以对准所述一个或多个第一散热器的相邻散热器。

14.根据权利要求7所述的检测器模块,还包括:

15.根据权利要求7所述的检测器模块,其中,所述检测器模块的有效传感器区域是所述检测器模块的横截面最小边界框的区域的至少90%。

16.一种x射线检测器模块,包括:

17.根据权利要求16所述的x射线检测器模块,其中,所述传感器器件是第一传感器器件,

18.根据权利要求17所述的x射线检测器模块,其中,所述数据转换器件是通信地连接到所述第一传感器器件的第一数据转换器件,并且所述收发器是通信地连接到所述第一数据转换器件的第一收发器,并且

19.根据权利要求16所述的x射线检测器模块,其中,所述x射线检测器单元是第一x射线检测器单元,

20.根据权利要求16所述的x射线检测器模块,其中,所述读出部件和所述管理部件被布置在电子器件堆中,


技术总结
在一些实施方式中,光子检测器包括检测器模块,该检测器模块包括检测器单元。检测器单元可以包括传感器器件,该传感器器件包括传感器层和连接到该传感器层的多个检测器器件,该多个检测器器件被配置为基于光子计数将电信号转换为数字信号。检测器单元可以包括通信地连接到传感器器件的读出部件。读出部件可以包括数据转换器件,该数据转换器件被配置为将数字信号转换为格式化数据并且输出多个通道的格式化数据,该多个通道的格式化数据对应于多个检测器器件中的相应检测器器件。读出部件可以包括收发器,其被配置为发送多个通道的格式化数据。检测器模块可以包括管理部件,该管理部件通信地连接到检测器单元并且被配置为向读出部件提供功率和控制信号。

技术研发人员:M·C·阿根塔托,V·凯伊,R·阿帕雷西多内格朗德奥利维拉,P·P·贝尔图佐,G·保利诺,J·罗德里格斯费尔南德斯德奥利维拉,J·C·罗德里格斯费尔南德斯德奥利维拉
受保护的技术使用者:理念电子系统有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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